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發光晶閘管簡稱為LED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的三極管,當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因此可以拿來制成發光三極管,在電路及儀器中作為指示燈,或則組成文字或數字顯示。磷單晶硅晶閘管發綠光,磷化鎵晶閘管發紅光,氧化鋁晶閘管發青光。
它是半導體三極管的一種,可以把電能轉化成光能;常縮寫為LED。發光晶閘管與普通晶閘管一樣是由一個PN結組成,也具有雙向導電性。當給發光晶閘管加上正向電流后電阻怎么計算,從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子,在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,形成自發幅射的螢光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發出的光的波長越短。常用的是發綠光、綠光或黃光的晶閘管。
發光晶閘管的反向擊穿電流約5伏。它的正向伏安特點曲線很陡,使用時必須串聯限流內阻以控制通過管子的電壓。限流內阻R可用下式估算:
R=(E-UF)/IF
式中E為電源電流,UF為LED的正向壓降,IF為LED的通常工作電壓。發光晶閘管的兩根引線中較長的一根為負極,應按電源負極。有的發光晶閘管的兩根引線一樣長,但管殼上有一隆起的小舌,緊靠小舌的引線是負極。
與小白熾燈泡和氖燈相比,發光晶閘管的特征是:工作電流很低(有的僅一點幾伏);工作電壓很小(有的僅零點幾毫安即可發光);抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長;通過調制通過的電壓強弱可以便捷地調制發光的強弱。因為有這種特性,發光三極管在一些光電控制設備中用作光源,在許多電子設備中用作訊號顯示器。
黑色和白色的發光晶閘管的工作電流是2伏的,其他顏色的工作電流都是3伏的通常的發光晶閘管的工作電壓是20毫安,假如接在五伏的電源上電阻怎么計算,電源電流減晶閘管的工作電流就是分壓內阻要分掉的電流,再用這個電流乘以三極管工作的電壓才能估算出這個內阻的電阻。例如說3伏的二極管(5-3)/0.02=100歐,2伏的晶閘管(5-2)/0.02=150歐,并且不是所有的發光晶閘管的工作電壓都是20毫安,有的大一點有的小一點,實際使用的時侯也可以用檢波晶閘管來分壓,一只晶閘管的壓降是0.7伏,用3只串聯分掉的電流就是2.1伏,剩下的剛好是3.1伏或則用四個串聯剩下2.2伏限流到20ma以下,紅燈1.2v,綠燈1.4v(導通時)。
正向工作電壓If:它是指發光晶閘管正常發光時的正向電壓值。通常LED發光晶閘管的工作電壓在十幾mA至幾十mA,而低電壓LED的工作電壓在2mA以下(照度與普通發光管相同)。
正向工作電流VF:通常發光晶閘管參數表中給出的工作電流是在給定的正向電壓下得到的。通常是在IF=20mA時測得的。發光晶閘管正向工作電流VF在1.4~3V。在外界氣溫下降時,VF將增長。
R≈V/I
通常應用取I=3~5mA,則R=?。
照度與電壓不是線性關系,電壓大到一定值時,照度變化不大。只要電壓超過了最大正向電壓都會燒了。特殊的主要看資料,通常的電壓選取在3-20mA。
要控制發光晶閘管的正向電壓,就必須曉得發光晶閘管的一個重要參數:Vf值。
不同顏色的發光晶閘管有不同的Vf值,同顏色的發光晶閘管的Vf值也不一樣,絕大部份應用中都須要進行分光和分色。
不同種類的發光晶閘管的最大正向電壓是不一樣的。我們常用的半徑5mm的發光晶閘管的最大正向電壓通常都是25mA,實際應用中常工作在20mA。為了保證發光晶閘管才能可靠穩定工作,好多場合都要求采用恒流技術來進行發光晶閘管的驅動。